一种轴向柱塞泵故障诊断监测方法、装置和系统制造方法及图纸

技术编号：40465410 阅读：6 留言：0更新日期：2024-02-22 23:19

本申请提供一种轴向柱塞泵故障诊断监测方法、装置和系统。本申请提供的轴向柱塞泵故障诊断监测方法，应用于轴向柱塞泵故障诊断监测系统，包括：基于轴向柱塞泵故障诊断监测系统获取轴向柱塞泵历史故障信息；基于历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力、历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性；根据轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵故障特征的相关性、轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵故障特征的相关性，构造基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型；根据基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型对轴向柱塞泵的实时故障特征进行修正；根据修正后的轴向柱塞泵的实时故障特征，对轴向柱塞泵进行故障诊断。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及故障诊断，尤其涉及一种轴向柱塞泵故障诊断监测方法、装置和系统。

技术介绍

1、轴向柱塞泵故障诊断监测系统中的故障诊断模型是通过特定工况下（主轴转速1000 rpm，系统压力15 mpa）的状态数据集训练得到的，尚未考虑系统环境对模块的影响。轴向柱塞泵的应用广泛，使用工况并不唯一，因此会导致由于环境变量的差异使得在相同的运行状态下提取的特征并不相同，发生误诊断。为了能够提升故障诊断模型的泛化能力，需要对轴向柱塞泵故障状态与测试系统环境之间的关系进行分析。

2、提升诊断模型的环境适应能力，一种是通过在各种已知存在的各种工况条件下对存在故障的轴向柱塞泵进行实验，得到完备的故障数据集，在进行故障诊断模型的训练之前，对所有的数据进行标签，均匀的构造训练集和测试集，在此条件下获得的故障诊断模型可以涵盖所测的所有应用工况，理论上能够得到完备的故障诊断模型。但是这种方法需要测试所有的训练集，工作量巨大，而且实际的工况条件难以枚举穷尽，导致数据集无法做到完备。

3、因此需要通过另一种方法，即对采集的数据特征进行预处理，此种方法需要对环境量对状态特征的影响进行分析，需要在实验前对特征进行分析，对数据进行修正，使得修正后的数据可以直接通过实验条件下获得的故障诊断模型进行辨识。这种方法的突出优点是处理方便。然而，现有技术为了便于使用，均采用经验确定数据的修正方式和修正量，且修正通常也是基于自选的单个参数，修正的准确度差，对人为经验依赖严重，修正量的尺度不唯一。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种轴向柱塞泵故障诊断监测方法、装置和系统，用以解决现有的轴向柱塞泵故障诊断监测方法在系统环境下故障诊断结果不准确的问题。

2、具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

3、本申请第一方面提供一种轴向柱塞泵故障诊断监测方法，所述轴向柱塞泵故障诊断监测方法应用于轴向柱塞泵故障诊断监测系统，轴向柱塞泵的故障特征包括泵壳的振动信号和/或斜盘摆角的角位移信号，所述方法包括：

4、基于所述轴向柱塞泵故障诊断监测系统获取轴向柱塞泵历史故障信息；

5、基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性；

6、基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性；

7、根据所述轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵故障特征的相关性、所述轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵故障特征的相关性，构造基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型，所述修正模型用于在实时故障特征中融合实时系统压力和实时主轴转速对所述故障特征的影响；

8、根据所述基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型对所述轴向柱塞泵的实时故障特征进行修正；

9、根据修正后的轴向柱塞泵的实时故障特征，对所述轴向柱塞泵进行故障诊断。

10、本申请第二方面提供一种轴向柱塞泵故障诊断监测装置，所述轴向柱塞泵故障诊断监测装置应用于轴向柱塞泵故障诊断监测系统，轴向柱塞泵的故障特征包括泵壳的振动信号和/或斜盘摆角的角位移信号，所述装置包括：获取模块、分析模块、构造模块、修正模块和诊断模块，其中，

11、所述获取模块，用于基于所述轴向柱塞泵故障诊断监测系统获取轴向柱塞泵历史故障信息；

12、所述分析模块，用于基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性；

13、所述分析模块，还用于基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性；

14、所述构造模块，用于根据所述轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵故障特征的相关性、所述轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵故障特征的相关性，构造基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型，所述修正模型用于在实时故障特征中融合实时系统压力和实时主轴转速对所述故障特征的影响；

15、所述修正模块，用于根据所述基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型对所述轴向柱塞泵的实时故障特征进行修正；

16、所述诊断模块，用于根据修正后的轴向柱塞泵的实时故障特征，对所述轴向柱塞泵进行故障诊断。

17、本申请第三方面提供一种轴向柱塞泵故障诊断监测系统，所述轴向柱塞泵故障诊断监测系统包括信号采集部分、闭环控制部分和故障诊断部分；其中，

18、所述信号采集部分，用于获取轴向柱塞泵历史故障信息、历史系统压力和历史主轴转速，所述信号采集部分还用于采集实时故障信息、实时系统压力和实时主轴转速；

19、所述闭环控制部分，用于根据所述故障诊断部分的诊断结果触发控制操作；

20、所述故障诊断部分，用于基于所述轴向柱塞泵历史故障信息、历史系统压力和历史主轴转速构造轴向柱塞泵故障特征的修正模型，所述修正模型用于在实时故障特征中融合实时系统压力和实时主轴转速对所述故障特征的影响；

21、所述故障诊断部分还用于根据所述轴向柱塞泵故障特征的修正模型对所述轴向柱塞泵的实时故障特征进行修正；根据修正后的轴向柱塞泵的实时故障特征，对所述轴向柱塞泵进行故障诊断。

22、本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本申请第一方面提供的任一项所述方法的步骤。

23、本申请提供的轴向柱塞泵故障诊断监测方法、装置和系统，应用于轴向柱塞泵故障诊断监测系统，轴向柱塞泵的故障特征包括泵壳的振动信号和/或斜盘摆角的角位移信号，基于所述轴向柱塞泵故障诊断监测系统获取轴向柱塞泵历史故障信息，并基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，从而基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，进而根据所述轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵故障特征的相关性、所述轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵故障特征的相关性，构造基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型，所述修正模型用于在实时故障特征中融合实时系统压力和实时主轴转速对所述故障特征的影响，并根据所述基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型对所述轴向柱塞泵的实时故障特征进行修正，从而根据修正后的轴向柱塞泵的实时故障特征，对所述轴向柱塞泵进行故障诊断。这样，可基于轴向柱塞泵的历史系统压力、历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性构造基于轴向柱塞泵故障特征的修正模型，并根据经修正模型修正后的轴向柱塞泵的故障特征，对轴向柱塞泵进行故障诊断，这样通过对实时故障特征进行修正，解决了现有的轴向柱塞泵故障诊断监测方法在系统环境下故障诊断结果不准确的问题，提高了故障诊断的效率和准确性，提高了轴向柱塞泵故障诊断监测系统的环境适应能力。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轴向柱塞泵故障诊断监测方法，其特征在于，所述轴向柱塞泵故障诊断监测方法应用于轴向柱塞泵故障诊断监测系统，轴向柱塞泵的故障特征包括泵壳的振动信号和/或斜盘摆角的角位移信号，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述轴向柱塞泵的故障特征为泵壳的振动信号，所述基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述轴向柱塞泵的故障特征为斜盘摆角的角位移信号，所述基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述轴向柱塞泵的故障特征为泵壳的振动信号，所述基于所述历史故障信息获得轴向

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述轴向柱塞泵的故障特征为斜盘摆角的角位移信号，所述基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性包括相关系数和信息熵，其中，相关系数表征数据之间的相似性，相关系数为不同信号差值的乘积与不同信号之间的距离的商；信息熵表征数据的自我相似性，信息熵为平均功率与平均功率的对数的乘积。

9.一种轴向柱塞泵故障诊断监测装置，其特征在于，所述轴向柱塞泵故障诊断监测装置应用于轴向柱塞泵故障诊断监测系统，轴向柱塞泵的故障特征包括泵壳的振动信号和/或斜盘摆角的角位移信号，所述装置包括：获取模块、分析模块、构造模块、修正模块和诊断模块，其中，

10.一种轴向柱塞泵故障诊断监测系统，所述轴向柱塞泵故障诊断监测系统包括信号采集部分、闭环控制部分和故障诊断部分；其中，

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史系统压力与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述历史故障信息获得轴向柱塞泵的历史主轴转速与轴向柱塞泵的故障特征的相关性，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述轴向柱塞泵的故障特征为泵壳的振动信号，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪昊岑，谢海波，王柏村，杨华勇，
申请(专利权)人：浙江大学高端装备研究院，
类型：发明
国别省市：

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